4- Tratamento de Efluentes de Coqueria

CAPTULO 4

TRATAMENTO FSICO QUMICO DE EFLUENTES

CAPTULO 4

1 - TRATAMENTO FSICO-QUMICO DE EFLUENTES

Usualmente o tratamento de Efluentes industriais e sanitrios que contm carga orgnica realizado atravs de sistemas biolgicos.

O tratamento biolgico dos efluentes, por usar microorganismos para a depurao da cargo orgnica e certos compostos txicos, exige um grande controle e cuidados especiais por parte do pessoal de operao e manuteno. O sistema biolgico exige um efluente com bom grau de tratamento em casos que os efluentes no obedecem certa especificao. Tendo isto em mente, sero mencionados a seguir alguns processos exigidos, antes dos sistemas biolgicos para o bom desempenho destas unidades de tratamento.

1.1- Equalizao

a) Finalidade

O objetivo da equalizao minimizar ou controlar as flutuaes das caractersticas dos efluentes. No caso da equalizao de vazo o que est em nfase a vazo dos despejos. A equalizao promove boas condies para os tratamentos subseqentes. No caso dos sistemas fsico-qumicos mudana de vazo repentina pode causar dentre outras coisas:

Alterao nos tempos de reteno, portanto alterando os gradientes de velocidade e em conseqncia as condies se mistura. Existem casos em que o efluente no flocula no tanque de floculao devido ao baixo tempo de reteno e flocula no decantador perdendo-se flocos para o efluentes e aumentando o teor de slidos deste;

Alterao nas qualidades de produtos qumicos, no tendo o operador tempo para acertar o sistema e em conseqncia tem-se uma m decantao, devido ao pH no estar na faixa tima e mesmas concentraes de floculante e auxiliar de floculao.

Alteraes no regime de estocagem podendo causar afogamento de calhas e vertedores, transbordamentos de tanques, alteraes na velocidade escoamento, alterando as condies de floculao, podendo at mesmo quebrar os flocos formados.

Nos casos dos sistemas biolgicos esta mudana pode acarretar principalmente:

Diminuio do tempo de reteno, variando assim o F/M e consequentemente a eficincia de remoo de carga orgnica;

Perda de lodo por arraste devido ao aumento da taxa de transbordo superficial;

Dificuldade na manuteno dos slidos no tanque de aerao;

Possibilidade do lodo se tornar anaerbico devido ao aumento de consumo de oxignio dissolvido;

Morte das bactrias devido ao aumento do teor de txicos, como Poe exemplo o fenol;

Falta de despejo e conseqente falta de alimento para as bactrias;

Modificao do estado estacionrio em que foram baseadas todas as equaes de dimensionamento.

As modificaes nas vazes dos despejos industriais so geralmente devido ao acrscimo/decrscimo na produo, a variaes de produtos e conseqente variao da gua de processo ou acidente de produo.

Os esgotos sanitrios da quase maioria dos estabelecimentos tem um grau de variao que pode chegar a valores ntimos durante a noite e ter valores mximos prximo ao meio dia.

O tanque de equalizao deve ser dimensionado para absorver as flutuaes causadas pela variao de produo ou uso da gua em instalaes sanitrias.

Tanto a equalizao de vazo quando a de carga (para absorver a variao da carga poluente) tem por objetivos principais:

Promover adequada absoro das flutuaes orgnicas de modo a prevenir os choques de carga no sistema biolgico;

Promover o controle adequado do pH permitindo minimizar a quantidade de produto qumico para a neutralizao;

Minimizar o uso de instrumentao para controlar as variaes do processo, minimizando tambm a manuteno de instrumentos de controle;

Facilitar a operao dos sistemas;

Minimizar as variaes das adies de produtos qumicos, permitindo taxas de adio deste produtos compatveis com a capacidade nominal dos equipamentos;

Promover alimentao continua dos sistemas biolgicos em dias de baixa na produo industrial. Em caso de esgoto sanitrio, promover melhor distribuio de cargas durante o dia;

Minimizar os piques nas concentraes de poluentes txicos ao sistema biolgico.

NOTA: Os piques de carga em sistema fsico-quimicos podem trazer a sistemas biolgicos problemas como:

Aumento na concentrao de slidos suspensos no efluente, acarretando uma alta concentrao de inertes no tanque de aerao;

Aumento na concentrao de leos e graxas no efluente, acarretando alta concentrao de leos na mistura em aerao e assim dificultando a transferncia de oxignios;

Aumento na concentrao de metais pesados no efluente, acarretando toxidez no lodo e morte das bactrias, devido ao lodo biolgico no remover a poluio gerada pelos metais pesados.

usual a mistura do lquido no tanque de equalizao para obteno de um bom nvel de equalizao.

Nota.: Geralmente se confunde equalizao com homogeneizao, porm os conceitos so diferentes. Um certo volume de lquido pode estar homogeneizado e no garantir equalizao dos despejos.

A mistura do lquido no equalizador necessria para impedir a sedimentao de slidos no tanque. s vezes alm da mistura feita aerao. Esta aerao pode funcionar de dois modos:

oxidar compostos que tm demanda imediata de oxignio, como o sulfito;

reduzir DBO e outros compostos txicos (como NH3) atravs de Air Stripping.

Os sistemas normalmente empregados so:

distribuio do fluxo de entrada e disperso;

aeradores superficiais;

turbina de mistura;

difusores e ar comprimido;

tubos perfurados e ar comprimido.

Pode-se usar o tanque de equalizao para se adicionar oxidantes e neutralizantes a fim de se aproveitar a mistura completa do efluente.

A equalizao se divide em dois grupos:

I) Equalizao de vazo

Este tipo de equalizao atenua as variaes da vazo pela variao do nvel do tanque de equalizao. A bomba de descarga do equalizador mantm uma vazo fixa e a vazo afluente ao equalizador varia. Emprega-se geralmente a despejos que tem uma concentrao fixa de poluentes e variao de vazo.

II) Equalizao de cargas

Este tipo de equalizao atenua as variaes nas concentraes de poluentes. O nvel do equalizador no varia e tem-se pequenas variaes na vazo afluentes e efluentes. Este tipo de equalizao aplicado a despejos cuja vazo varie muito pouco e que tem variaes grandes nas concentraes dos poluentes.

Nota: Geralmente se emprega a conjugao dos dois tipos de equalizao.

b) Metodologia dos ensaios

Os dois tipos de equalizao tem diferentes metodologia para obteno dos parmetros e sero mencionados a seguir:

I) Equalizao de vazo

Geralmente quando no se tm todos os efluentes a serem tratados em um s ponto de convergncia, se instala vertedores nos pontos de origem de cada despejo.

A medio de vazo deve ser horrio e abranger no mnimo (07) sete dias. Com este valores se faz o balano de vazo.

Em certos casos usa-se instalar hormetros nas bombas para se medir a vazo ( conhecida a vazo real da bomba). Caso se tenha um s ponto para onde todo o efluente convirja poder ser instalado somente um vertedor. Podem ser usados medidores automticos ou um operador fazer a leitura da lmina dgua acima do vertedor triangular para vazo abaixo de 20 litros/s e retangular acima desta vazo.

II) equalizao de carga

Este ensaio se caracteriza por fornecer o tempo de reteno mnimo para que a concentrao de certo poluente no efluente seja no mnimo 2,0 vezes a concentrao mdia no afluente.

Este teste pode ser feito em simulador piloto no qual se analisa o afluente e efluente como o esquema a seguir:

A anlise poder ser composta de 24 horas, com alquotas tiradas a cada hora. Sendo assim, o tempo de reteno mnimo obtido dever ser somado ao tempo de compostagem (24h). este ensaio dever s entender por mais de um ms.

Poder ser feito tambm um ensaio em trs dias por semana, sendo que a coleta dever ser instantnea a cada hora durante trs dias consecutivos, com anlise dos poluentes que deseja equalizar, no afluente e efluente.

Outro ensaio que pode ser executado o ensaio dos barris em que se estimula vrios tempos de reteno, um em cada barril, e analise os poluentes que se quer equalizar em cada barril no afluente e efluente. Na figura n 1 tem- se um diagrama que ilustra os ensaios e na figura n 2 tem-se o grfico tpico que se obtm para anlise dos resultados.

FIGURA N 1 Ensaios de verificao de necessidade de equalizao.

FIGURA N 2 Grfico tpico da coleta de dados dos ensaios de equalizao de carga.

c) Parmetros obtidos, sua anlise e aplicao no projeto

A equalizao de uma maneira global envolve vazo e carga.

A anlise de cada ensaio ser descrita a seguir.

I) Equalizao de vazo:

Aps o mapa de vazes estar pronto faz-se o balano de vazes como na tabela n2

Tabela n 2 - balano de vazes

DATAHORAVAZO(M3/H)VAZO DE FUNCONAMETO(M3/H)

SALDO(M3/H)ACUMULADO(M3)

13/01/8808:0011,545,426,126,12

09006,525,421,107,22

10:006,525,421,108,32

11:0014,405,428,9817,30

12:008,035,422,6119,91

13:008,035,422,6122,52

14:006,525,421,1023,62

15:006,525,421,1024,72

16:006,525,421,1025,82

17:006,525,421,1026,92

18:005,655,420,2327,15

19:005,655,420,2327,38

20:004,435,42-0,9926,39

21:002,825,42-2,6023,79

22:003,745,42-1,6822,11

23:004,435,42-0,9921,12

24:002,825,42-2,6018,52

14/01/8801:001,625,42-3,8014,72

02:002,825,42-2,6012,12

03:004,435,42-2,609,52

04:004,435,42-0,998,53

05:001,625,42-0,997,54

06:001,625,42-3,803,74

07:00

5,42-3,80-0,06

Total 24:00h

5,42

Mdia=5,42

Mxima=14,40

Mnima=1,62

O exemplo anterior foi feito para um dia, porm numa seqncia de dez dias se tem melhor entendimento (vide tabela n3). O volume de equalizao da vazo a soma dos mdulos do maior valor positivo com o maior valor negativo.

Veq vazo = [ 27,38] + [-0,061] = 27,44 m3Este valor tem uma margem de erro de 10 a 20%, portanto comum usar um fator de 2,2 para multiplicar pelo volume de equalizao encontrado no balano.

Tabela n 3 - balano de vazes HoraQEntrada (m3/h)QSada (m3/h)Saldo (m3/h)Acumulado (m3)

08:0015,96,29,7199,7

09:0015,96,29,7209,4

10:0015,96,29,7219,1

11:0015,96,29,7228,8

12:0012,86,215,6244,4

13:007,96,21,7246,1

14:007,56,21,3247,4

15:003,16,2-3,1244,3

16:001,76,2-4,5239,8

17:000,96,2-5,3234,5

18:002,86,2-3,4231,1

19:003,26,2-3,0228,1

20:003,26,2-3,0225,1

21:002,76,2-3,5221,6

22:002,76,2-3,5218,1

23:00 s

24:002,76,2-3,5214,6

07:000,06,2-43,4+171,2

Tabela n 3 - balano de vazes (continuao)HoraQEntrada (m3/h)QSada (m3/h)Saldo (m3/h)Acumulado 170,9(m3)

08:005,96,2-0,3170,9

09:007,96,21,7176,7

10:0010,36,24,1179,5

11:009,06,22,8179,8

12:006,56,20,3182,2

13:008,56,22,3184,2

14:008,36,22,1187,0

15:009,06,22,8186,7

16:005,96,2-0,3183,4

17:002,96,2-3,3184,0

18:006,86,20,6178,7

19:000,96,2-5,3174,4

20:001,96,2-4,3170,1

21:001,96,2-4,3165,4

22:001,56,2-4,7165,4

23:00

24:00 s0,66,2-5,6159,8

07:000,06,2-43,4116,4